通信原理B02-161通信原理-第六章-数字信号的频带传输课件.ppt

1、第六章 数字信号的频带传输OOK,ASK,FSK,PSK,QAM,MSK通信原理引言第六章 数字信号的频带传输二进制启闭键控（OOK/2ASK）二进制启闭键控信号的功率谱密度二进制启闭键控信号的功率谱密度二进制启闭键控信号的功率谱密度二进制启闭键控信号的功率谱密度二进制启闭键控信号的功率谱密度二进制启闭键控信号的功率谱密度OOK信号的解调及其误比特率信号的解调及其误比特率OOK信号的匹配滤波器解调OOK信号的匹配滤波器解调这里fc是Rb的偶数倍OOK信号的匹配滤波器解调OOK信号的匹配滤波器解调OOK信号的匹配滤波器解调OOK信号的匹配滤波器解调AWGN下的LPF相干解调AWGN下的LPF相干

2、解调理想限带及AWGN下最佳接收理想限带及AWGN下最佳接收OOK信号的非相干解调OOK信号的非相干解调AWGN干扰下随机相位OOK最佳接收二进制频移键控2FSK二进制频移键控2FSK二进制频移键控2FSK二进制频移键控2FSK2FSK信号的匹配滤波器解调2FSK信号的匹配滤波器解调2FSK信号的匹配滤波器解调2FSK信号的匹配滤波器解调2FSK信号的相干/非相干解调AWGN干扰下随机载波相位2FSK最佳接收二进制移相键控（2PSK/BPSK）二进制移相键控(BPSK)BPSK信号的解调BPSK信号的解调BPSK的载波同步BPSK的载波同步BPSK的载波同步差分移相键控（DPSK）DPSK信号

3、波形DPSK信号的解调DPSK信号的解调DPSK信号的解调DPSK解调的平均误比特率AWGN干扰下随机载波相位DPSK信号的最佳接收二进制调制系统的性能比较二进制调制系统的性能比较二进制调制系统的性能比较二进制调制系统的性能比较第六章 数字信号的频带传输四相移相键控（QPSK）四相移相键控（QPSK）四相移相键控（QPSK）四相移相键控（QPSK）四相移相键控（QPSK）四相移相键控（QPSK）QPSK信号的解调及其平均误比特率QPSK信号的解调及其平均误比特率QPSK信号的解调及其平均误比特率1bbBRT0bbEPQNQPSK信号的解调及其平均误比特率02bEQN差分四相移相键控（DQPSK

4、）差分四相移相键控（DQPSK）01230123差分四相移相键控（DQPSK）差分四相移相键控（DQPSK）差分四相移相键控（DQPSK）差分四相移相键控（DQPSK）偏移四相移相键控（OQPSK）偏移四相移相键控（OQPSK）偏移四相移相键控（OQPSK）采用格雷码，最大相移只有采用格雷码，最大相移只有90而不是而不是QPSK的的180。偏移四相移相键控（OQPSK）偏移四相移相键控（OQPSK）平均误比特率与平均误比特率与QPSK采用匹采用匹配滤波器最佳接收时相同。配滤波器最佳接收时相同。第六章 数字信号的频带传输M进制数字调制数字调制信号的矢量表示正交矢量空间正交信号空间正交信号空间正交

5、信号空间正交信号空间正交信号空间正交信号空间M进制线性数字调制信号波形的矢量表示M进制线性数字调制信号波形的矢量表示M进制线性数字调制信号波形的矢量表示Gram-Schmidt正交化过程Gram-Schmidt正交化过程正交信号空间正交信号空间正交信号空间统计判决理论统计判决理论简述统计判决理论简述统计判决理论简述发射发射信号信号是基是基信号信号的线的线性组性组合合接收信接收信号也同号也同样在信样在信号空间号空间上展开上展开成矢量成矢量统计判决理论简述统计判决理论简述统计判决理论简述统计判决理论简述n(t)其实其实是误差信是误差信号号n(t)跟接收信号无关跟接收信号无关统计判决理论简述统计判决

6、理论简述最小平均错判概率及MAP准则最小平均错判概率及MAP准则最大似然（ML）准则最小距离准则似然函数似然函数最大相关度量最大相关接收机最大相关接收机各个度量值的|r|都是一样的。各种判决准则之间的关系练习AWGN信道下N进制确定信号的最佳接收AWGN信道下N进制确定信号的最佳接收M进制振幅调制（MASK）MASK的功率谱密度使用矩形成型脉使用矩形成型脉冲时冲时使用平方根升余弦时频谱效率如何？使用平方根升余弦时频谱效率如何？MASK信号的正交展开及其矢量表示MASK信号的正交展开及其矢量表示22gEMASK的最佳接收及其误码率似然似然函数函数MASK的最佳接收及其误码率 iirsp rsNN

7、211001|exp MASK的最佳接收及其误码率min/2ndQmin/2ndQMASK的最佳接收及其误码率min/2ndQ后项MASK的误符号率与误比特率差错最可能发生在相邻符号之间；差错最可能发生在相邻符号之间；相邻符号错导致一个比特错。相邻符号错导致一个比特错。M进制移相键控MPSK信号的矢量表示MPSK信号的产生MPSK信号的平均功率谱密度跟跟QPSK的形式相同的形式相同MPSK信号的最佳接收MPSK信号的误符号率正交幅度调制QAMMQAM信号星座图矩形星座QAM信号平均比特能量Eb？矩形星座QAM信号的产生矩形星座16QAM信号空间图MQAM的平均功率谱密度滚降系数为滚降系数为1的

8、的平方根升余弦平方根升余弦如果采用滚降系数为如果采用滚降系数为的平方根升余弦，的平方根升余弦，又如何？又如何？矩形星座MQAM信号最佳接收矩形星座MQAM信号误符号率MASKP2 MQAM和MPSK的性能比较16QAM和16PSK在峰值功率相等的在峰值功率相等的情况下进行比较情况下进行比较M进制移频键控MFSK正交MFSK的矢量表示正交MFSK的平均功率谱密度采用滚降系数为采用滚降系数为1的的平方根升余弦成型平方根升余弦成型滤波滤波AWGN干扰下正交MFSK的最佳接收因为各路载频是相互正交的，故每一路用因为各路载频是相互正交的，故每一路用跟其中一个载频相关的相关接收机（匹配跟其中一个载频相关的

9、相关接收机（匹配滤波器）便可实现最佳接收（无干扰）。滤波器）便可实现最佳接收（无干扰）。正交MFSK最佳接收的平均误码率第六章 数字信号的频带传输最小移频键控MSK最小移频键控MSK最小移频键控MSK转折点相位连续转折点相位连续（左右极限相等）（左右极限相等）最小移频键控MSKk从0开始最小移频键控MSKMSK的功率谱密度MSK的正交调制表示式利用正交调制法产生MSK信号类似于OQPSK,在其基础上乘个正弦型函数加预编码的MSK调制器加预编码的MSK的最佳接收加预编码的MSK的最佳接收高斯最小频移键控（GMSK）高斯最小频移键控（GMSK）高斯最小频移键控（GMSK）高斯最小频移键控（GMSK）高斯最小频移键控（GMSK）GMSK信号的平均功率谱密度GMSK信号的平均功率谱密度